随后,人们逐渐感到需要一个理论框架的支撑。构建它的也是一位工程师——澳大利亚人勒罗伊·亨德森(leroyhenderson)。亨德森持一种出人意料的观点,他认为街上行走的人流跟沿着管道流动的液体很相似。于是,20世纪70年代初,他开始用液体流动的原理来描述人群流动的机制:可以将缓慢移动的人群看作黏性液体,而躁动的人群就好比一锅开水。物理学家们很快接受了这一类比。这一思路的吸引力在于能用方程式来描述人类行为。有朝一日,我们会不会像概括天体运行一样总结人类行动的规律,甚至发现物质运动与生命行为实际上遵循同一普适定理呢?事实上,这类哲学思考从未过时,不难发现,很多物理学家在积极参与社会系统相关研究。现在你就会更加理解,为什么我的有些同事以同样的方式去研究行人、鱼和米粒了。
在长达20年的时间里,大众研究学界将亨德森模型奉为圭臬。年轻的赫尔宾就在这样的背景下开始了他的研究生涯。但他发现,将人流类比为液体流动固然巧妙,但也有着重大局限。比如说,将两股反方向的水流引入同一管道只能挤爆水管,而两股反方向的人流却流动自如。于是,他让类比更进一步:与其将人流比作水流,何不将行人比作粒子?这样让学说更加灵活,又确保了研究仍旧在牛顿经典力学的数学证明框架内。于是,行人粒子研究模型于1995年问世,立即获得巨大成功,因为它能准确模拟出大部分已知行为,如人群恐慌和踩踏致死,这些我会在后文详述。直到今天,它仍被大量运用于各种商业化模拟程序,亦是相关主题下大部分科学发表物中运用的范式。
历史本可以就此终结。理论解释力极佳,有关人群的秘密已经揭晓。我们可以谢幕关灯,回家睡觉。然而,科学家就是一个喜欢捉虫的群体。比如我的生物学家同行们认为,物理学家的模型不够完善,因为它只是在打比方。行人毕竟不是真的粒子,对不对?
在这个完美无瑕的粒子理论当中,那粒硌人的沙子就是我发现的“v”字形结构。赫尔宾经验老到,一眼就看出了症结所在,而我还天真地以为它无关宏旨。按照物理学定律,运动的物体应该呈倒“v”字形前进,就像长途迁徙的野鸟群总是组成尖端朝前的倒“v”字队形飞翔。环法自行车赛的骑手队伍会排列成倒“v”字形,汽车设计师也会把车头设计成向前突出的尖形。常理就该如此,没有其他可能。我研究的那些任性的行人却偏偏相反,他们自发组成了尖端向后的“v”字形。此举有悖常理,而且造成了相应的后果:数字模拟结果显示,这种随处可见的行进队形将行走效率降低了70%。
为什么行人要排列成倒“v”字形,就好像他们在故意拖慢行进的速度?这个问题让我们进一步认识到,行人与粒子之间确实相差甚远。想象一下三人同行的画面,只有“v”字形能保证任意两个人看到彼此。两侧的朋友在中间一人稍前面的地方,他们都可以转头与其他人交流。为什么行人走路的时候非要互相看着呢?当然是为了闲聊!简单地说,我们每天无视物理运动定律,只为跟进身边好友最新的罗曼史,并对这些八卦津津乐道。在这里,被模拟为粒子的行人又回归了纯粹的人……
“v”字形成名了
这个研究课题远比我想象的更丰富,它既推动了理论进展,又对实践有益。因此它的发表引起了不小的反响,至少在大众研究学界的小圈子里是这样。
我们如何检测一篇出版物的影响力?科学界常说,研究者都是“站在巨人肩膀上的”小矮人。这个说法应当来自17世纪时的布莱兹·帕斯卡或艾萨克·牛顿,本意是每一代后起的研究者能比前一代看得更远,是因为他们立足于人类既往知识积累的巅峰之上。如此推论,每篇新出炉的论文都得引用前人已有的成果,而一项研究成果的价值,可以通过它的被引用次数来判断:坐在它肩上的小矮人越多,它也就越伟大。
举个例子,我的人群行动研究参考了德克·赫尔宾的行人粒子模型,他的这一成果因我的引用而又得一分。迄今为止,他的研究一共被引用了大约4000次,足以证明这是一项重大贡献。有些卓越的成果更是能在眨眼间登顶。据我所知,在我的研究领域里最具影响力的发现是1998年邓肯·瓦茨(duncanwatts)的人际网络结构研究,他的论文一共被引用了35000次。2014年,《自然》列出了1900年以来被引用最多的文章的榜单。在5800万个统计样本中,只有1.5万篇文章被引用超过1000次,约占样本总数的0.02%。而引用数据的冠军就是——此处应配上一阵鼓点——生物化学家奥利弗·洛瑞(oliverlowry)于1951年发表的一篇介绍在酚试剂中测定蛋白质含量的文章。有点失望?要知道它在发表后65年里被引用了超过30万次!科学界引用榜的前十名中,大多数文章充满各种晦涩难懂的生物化学表述,对外行来说就是天书。事实上,面对这些被化学家们日常运用,因而频繁得到引用的分析测定法,即使是人类历史上最伟大的发现也不是对手,更别提我那篇关于行人团体的小豆腐块论文了,它只得到约600次引用。不过毕竟这就是我本人到目前为止最有影响力的科学贡献了。
在互联网上随便搜索一位科学家免费公开的简历来读,也会收获不少乐趣。“谷歌学术引用”(googlescholarcitations)网罗了所有研究者的所有公开发表物,并标明被引用次数。科研生涯起步之际,我们都想知道同行是怎么发表东西的。然而别忘了,这项指标有时会被研究质量以外的众多因素干扰。比如作者的知名度就会引起严重的偏向性。已经成名的科研人员新发表的东西,自然比一个初出茅庐者的首个成果更吸引学术界的注意,但这不一定说明前者的研究质量就比后者好。成功是成功之母。我也怀疑过自己,德克·赫尔宾的博士生,这个名头或多或少为我的学术进展打开了方便之门。
我和西蒙的行人研究,居然让高校科研机构圈子之外的人也开始感兴趣。很快,我开始接到一些报社记者的电话。最早的一家是《新闻20分》(20minutes),那是一份在地铁站免费发放的日报。“老师您好!”我压根儿不是大学老师,但我心中窃喜,不置可否。“我希望能就您新近发表的科研成果采访您。”我又骄傲又笨拙,几分钟就用“流体力学”“粒子模型”“凸面结构的空气动力学”等术语把这个记者说得云山雾罩。一开始,媒体采访时常搅得我心神不宁。我一面对镜头就忍不住端起架子,比如皱着眉头摸下巴。现实生活中可没人会这么做。结果我活像一个蹩脚的演员在扮演科研人员,问题是我真的是个搞科研的!简单来说,在跟媒体打交道方面我还有很多东西要学。
某一天,一个朋友告诉我,一家意大利电视台刚刚报道了我的研究。尽管听不懂意大利语,我还是赶紧去看了一些片段。只见画面中声音夸张的女主播正激情昂扬地展示一些惊慌失控的人群。“这与我何干?”我心想。随后她把镜头切给一名特派记者,这个男人站在埃菲尔铁塔前的大街上,大谈我的研究!如果你还记得,我的实验一直是在图卢兹做的。事态发展得有些超现实了。让我更加不敢相信自己眼睛的是,一位名叫玛丽翁·蒙田(marionmontaigne)的插画家,居然以我的研究为素材画了漫画,题为《星期四,大众观察日》(jeudi,c’estfouloscopie)。我习惯用“大众研究”(fouloscopie)这个词,其实就是从这儿开始的。
大众研究的两面
理论与观察乃科学殿堂的两大支柱。学界既有像马丁·维克尔斯基这样的学者主导的“太空辅助动物研究国际合作项目”,以上千万欧元的投资建设日臻完善的庞大数据库;也有一些毕生努力用抽象公式表达我们的世界的人,他们只需要一支圆珠笔和一个简单的学生笔记本。这两类科学家,就好比肩膀上坐着小矮人的科学巨人的双腿,左右两条腿要轮番迈步,方可向前。理论设想走得再远,也需要实验数据来佐证;反过来说,即便我们有再多的数据,也需要理论做框架。
2009年是我博士生涯的最后一年,我的注意力开始转向大众研究的理论领域。为了发展自己的理论模型,我结束了蹲在图卢兹市政厅屋顶上的日子,每天坐在办公室里,在笔记本上涂改公式、图表、曲线图……除非你住在我脑子里,否则根本看不明白我写的是什么。有时就连我自己一觉醒来之后也看不明白自己昨天的思路了。
我想给自己找一条更偏行为学的研究路径,用“人性行人”取代“行人粒子”。这个新模型的数字化模拟和我前几章提到过的黑屏幕上移动的小白点形式相同,其模拟结果让人满意,演示了行人向右避让来者,形成一条行人“高速路”以及清晰的流动轨迹。然而一旦我增加人数,模拟体育场出口的人流或者人员爆满的地铁车厢,我的模型就失灵了。一旦人数攀升得过高,我的模拟系统就会变成四不像。惊人的巧合是,恰恰在这种情况下,物理学家的方法最为奏效。
由此我发现,人群的密集程度决定了分析它时采用的理论模型。人群密度低时,大众的行为模式合乎人类行为学的规律,而当密度超出一定阈值,就应当使用物理学的范式了。这个分野的原理在于:当个体有足够的空间移动时,人当然会按自己的意愿去他想去的方向;一旦人被困在高度密集的群体里,他的命运就与沙堆中的一粒沙并无二致。
这项研究结论发表在了一份顶级学术期刊上,是我的第四篇论文,也是第一篇没有西蒙参与的论文。他比我早一年读完了博士,去了美国普林斯顿大学。事实上,这是年轻博士的必由之路:一旦博士文凭到手,他们就像孩子长大离开原生家庭一样破茧而出,去别的实验室,去发现另外的世界了。
其实我自己也已经站在起飞的跑道上了,但是还有一个难题:飞行的目的地应该是物理学实验室还是生物学实验室呢?做出这个选择的难度,一点也不亚于孩子选择今后跟爸爸住还是跟妈妈住。于是我铤而走险,最终进了一家心理学实验室。
“为全民示威”(lamanifpourtous)运动始于2012年9月,因为对法国《同性婚姻法》(又称《为全民的婚姻法》)的共同反对,数十个协会团体齐聚巴黎,发表他们的申明。随后在2013年5月组织了大规模的游行示威。
詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克是dna双螺旋结构的发现者,1962年二人共同获得诺贝尔生理学或医学奖。